الزراعة بدون تربة.. ثورة أم وهم؟ البصمة الكربونية للهيدروبونيك

تتيح الزراعة العمودية داخل المباني نمو المحاصيل طوال العام، وتتطلب مساحات أقل، وتعد بتقليل استخدام المياه والأسمدة والمبيدات، ما يحمي المناخ والتربة، إلا أن نجاحها يعتمد على تحول أوسع في نظم الغذاء.

مع التوسع الحضري السريع، يزداد الاهتمام بزراعة المحاصيل بدون تربة، فالزراعة العمودية داخل المباني، وهي أحد أبرز أشكال الزراعة في بيئات محكومة (CEA)، تمكّن من زراعة الخس والخضروات الورقية والأعشاب في مبانٍ مغلقة.

تمتلئ المستودعات أو المباني المصممة خصيصًا بهياكل متعددة الطبقات تشبه الرفوف، تمتد أحيانًا من الأرض حتى السقف، وتزرع عليها صفوف النباتات في بيئات محكمة التحكم.

بدلاً من التربة، تُزرع النباتات في محاليل مائية غنية بالعناصر الغذائية، تُعاد تدويرها باستمرار لتوفير المعادن والمياه اللازمة لنمو النباتات.

بديل آخر هو تعليق الجذور في الهواء أو استخدام وسائط نمو مثل ألياف جوز الهند أو البيرلايت، مع توصيل محلول المغذيات مباشرة إلى الجذور.

تقليل الملوثات

تضمن الأنظمة المغلقة، تقليل أو منع تسرب الملوثات مثل الأسمدة أو بقايا المبيدات إلى التربة أو المياه الجوفية.

وبسبب تعرض النباتات لأمراض أقل، يقل استخدام المبيدات أيضًا بشكل كبير.

تتحكم أجهزة الحاسب والتقنيات الحديثة في الإضاءة LED والمياه ودرجة الحرارة والمغذيات، ما يمكّن النباتات من النمو بسرعة مع إنتاجية تصل إلى عشرة أضعاف طرق الزراعة التقليدية.

كما توفر هذه الطرق المياه، ففي مزرعة Nordic Harvest، أكبر مزرعة عمودية في أوروبا بالدنمارك، تحتاج النباتات إلى 95% أقل من المياه بفضل نظام إعادة التدوير.

يقلل هذا الطلب المنخفض على المياه من آثار أزمة المناخ، ويخفف استخدام الأراضي والتربة.

في السنوات الأخيرة، شهدت الزراعة العمودية طفرة، واستثمرت سلاسل متاجر مثل Walmart في الولايات المتحدة وLidl وRewe في ألمانيا مليارات الدولارات فيها.

التحديات الاقتصادية والبيئية

إلا أن الزراعة العمودية تتطلب كميات كبيرة من الطاقة، مما يجعلها غير اقتصادية مع ارتفاع أسعار الكهرباء والغاز.

ففي عام 2022، انسحبت عدة شركات ناشئة في أمريكا الشمالية وأوروبا بسبب هذه التكاليف.

في بعض المناطق بالدول المتقدمة يصل تكلفة إنشاء نظام عالي التقنية لتوفير الظروف المثالية للنمو إلى 300 دولار للمتر المربع.

أظهرت دراسة في أريزونا، أن خس الهيدروبونيك يحتاج إلى 82 ضعف الطاقة مقارنة بالزراعة التقليدية، رغم أن المناخات المعتدلة تقلل من هذه الحاجة.

وإذا اعتمدت الطاقة على مصادر أحفورية، فإن هذه المزارع تساهم في انبعاثات أعلى من ثاني أكسيد الكربون.

مقارنة بين الهيدروبونيك، والزراعة التقليدية، أظهرت أن إنتاج الخضروات في مزارع عمودية يمكن أن يولد 16 ضعف الانبعاثات مقارنة بالحقول.

حتى في المدن المزدحمة مثل هونغ كونغ ونيويورك، حيث أسعار الأراضي مرتفعة جدًا، قد تكون الزراعة العمودية مجدية اقتصاديًا.

ويشير المؤيدون إلى أن قصر مسافة النقل وإلغاء الوسطاء يمكن أن يقلل من التكاليف الإجمالية بنسبة تصل إلى 60%. ومع ذلك، تتطلب هذه النماذج خبرة تقنية واستمرارية في توفير المياه والطاقة.

الإسهام الغذائي والحدود

تظهر أنواع المحاصيل المزروعة أن الزراعة بدون تربة يمكن أن تساهم في توفير المغذيات الدقيقة وتجنب بقايا المبيدات الضارة، لكنها لا تستطيع استبدال زراعة الحقول للبطاطس أو الأرز أو الحبوب الأخرى ذات متطلبات الطاقة العالية.

نظريًا، يمكن للزراعة العمودية إنتاج القمح في ظروف مثالية، فقد قدرت دراسة أن مزرعة عمودية من عشرة طوابق على مساحة هكتار واحد قد تنتج بين 700 و1,940 طنًا من القمح سنويًا، أي 220 إلى 600 ضعف متوسط إنتاجية القمح العالمي البالغ 3.2 طن للهكتار، إلا أن التكلفة قد تكون هائلة، حيث قدرت تجربة فنية تكلفة كيلوجرام واحد من القمح المزروع في مساحة متر مربع مغلقة بـ200 يورو.

الدورات المغلقة

تم اختبار أنظمة الهيدروبونيك في بيئات حضرية غير رسمية في جنوب العالم لدراسة إمكانيتها في تحسين الأمن الغذائي من خلال إنتاج الخضروات محليًا.

حققت عدة مشاريع في نيروبي، كينيا، مشاركة محلية عالية مع نقل معرفة كبير، وأظهرت وظائف الزراعة في بيئات محكومة مثل التكيف مع تغير المناخ وتعزيز إنتاج الغذاء المغذي في المدن ذات الموارد المحدودة.

الخلاصة

يجادل النقاد بأن الزراعة في بيئات محكومة مثل الزراعة العمودية مثيرة للاهتمام، لكنها لا تستطيع مواجهة تحديات الزراعة العالمية.

فهي مناسبة أساسًا للخضروات الورقية والفواكه الغنية بالماء، ذات السعرات المنخفضة.

لتحقيق إنتاجية أرضية أكثر كفاءة، يجب إعادة هيكلة الزراعة لتوفير غذاء صحي وتقليل استهلاك الموارد الطبيعية، ومع ذلك، قد تجعل أزمة المناخ واستنزاف التربة الزراعة بدون تربة خيارًا ضروريًا على المدى الطويل.